系統採用KUKA 6軸機器手臂,外加1軸同步旋轉軸,以義大利HSD主軸進行 7軸同步 3D立體智慧雕刻作業,具備有自動換刀功能,從粗雕刻到精加工,不需人員介入、一氣呵成,軟體方面使用Master CAM 設定工具、加入工件(CAD檔)、選擇加工法,產生加工路徑,再由Robot Master生成機器手臂加工路徑CAM檔,經加工模擬 Simulation確認、上傳機器手臂路徑程式,執行自動化、智慧化雕刻作業。
本系統具備7軸同動、3D立體雕刻能量,可以邊轉邊刻,可大幅節省雕刻時間,有效提升雕刻效率,同時雕刻實測重複精度達正負5條(0.05mm)以內,高精準度的雕刻,能讓雕刻刀精準到位,精細加工後的木質工件,幾乎不需人工再進行後處理,系統可對重800公斤、高2.0米、直徑1.0米以內的木材工件,進行整體性雕刻作業,不須分段處理再做組合,對於大型雕刻工件具備非常高的作業能量。此外,系統也提供機器手臂呼叫工具、新增刀具、點位調校、自動原點復歸...等操作所需功能程式,讓使用者不需任何程式基礎,即可輕鬆選取相關功能,快速完成雕刻所需的各項前置作業,成為簡易、快速而友善的操作系統。
本系統由 卓智機器人Wise Tech Robot 規劃設計、安裝施工、測試驗證,目前已成為國內專職在3D立體木材雕刻的首套 7軸同動智慧型機器手臂雕刻系統,2021、8月起已經有許多木材創作藝術家提供CAD檔,透過本系統進行雕刻作業,其中設計作品的曲線、弧度雕刻難度都非常高,是無法使用傳統人工或2D平面雕刻系統作業,唯有透過本系統才能順利完成,也因此,創作的木雕作品更能突破傳統技術限制、創新設計,本欄記錄內已呈現少部分作品,後續各式創作將於國立工藝發展研究中心正式發表展出!
主要設備:
機器手臂、旋轉平台、雕刻主軸、夾治具
規格:
機器手臂: KUKA KR120 R2700-2
雕刻主軸: HSD ES951,採用 Asynchronous 3-phase Motor (Induction Motor)
具自動換刀功能
具雕刻主軸異常偵測、停機功能,最高轉速可達 24,000rpm
旋轉平台直徑 1米
可雕刻工件最大高度 2米
旋轉平台最大負載 800公斤
旋轉平台重複精度小於 10 arc-sec
機器手臂與旋轉平台可作同步雕刻運動
系統整合:卓智機器人Wise Tech Robot
CAD/CAM 軟體:Robot Master 巧笙科技
機械機構:寶拓機械
以下為國立台灣工藝發展研究中心智慧雕刻系統德國KUKA KR 120 R2700-2 機器手臂安裝工程全紀錄
2020.11.30 一隻德國進口的重型機器手臂運抵南投草屯的「國立台灣工藝發展研究中心」

重達近1.5頓的機器手臂設備必須小心翼翼的從貨車平台上卸下

卓智機器人為負責本案承作的系統整合商,先前即做好運抵後的動線規劃,叉重車依據規劃路線緩緩運送機器手臂到安裝地點

路線最窄小的寬度,只多出棧板不到20公分,又是後退的斜坡,考驗著叉重車駕駛的技術

工程人員拆除機器手臂防護包裝

說也奇怪,之前大型機器手臂都是木箱整個封起來,這次改用鋁箔特殊包裝,省了不少拆箱的大工程,也省了處理木箱的困擾,真是省時、省力又環保!
待續